張偉,李亞,劉磊
(安徽中煙工業(yè)有限責任公司合肥卷煙廠,安徽 合肥 230601)
行棋觀大勢,落子謀全局。制造業(yè)的轉型升級,是國家層面、制造產業(yè)層面和行業(yè)層面的要求變革。瞄準制造型企業(yè)工業(yè)化和信息化的目標,立足新發(fā)展階段,找準自身定位;貫徹新發(fā)展理念,樹立新思維模式;構建新發(fā)展格局,把握發(fā)展著力點。制造業(yè)數字化轉型是創(chuàng)新驅動和高質量發(fā)展的要求,是趨勢,是方向,是未來制造企業(yè)換道超車的必由之路。設備作為企業(yè)生產制造的“基石”,支撐制造型企業(yè)的設備、工藝質量、物流、安環(huán)和能源等各個制造環(huán)節(jié)的發(fā)展。通過智能制造工作的推進,發(fā)揮智能制造技術的賦能作用,持續(xù)夯實設備基礎管理水平,推動設備管理工作的質量變革、效率變革和動力變革,提高設備全要素生產率,實現由“制造”向“智造”的轉型,為企業(yè)建設智能工廠,推動企業(yè)數字化轉型升級做好堅實的基礎支撐。
當前,世界范圍內一場以制造業(yè)數字化、網絡化、智能化為核心,信息化與工業(yè)化的深度融合為標志的新一輪產業(yè)變革正在孕育興起。越來越多的制造業(yè)企業(yè)開始加快實現數字化和智能化轉型,并加快促進“云大物移”等智能技術與制造業(yè)的融合發(fā)展。傳統(tǒng)制造型企業(yè)的生產及運作方式也在不斷向智能化轉變,智能制造正在成為制造業(yè)轉型升級的新動能、新手段和新支撐。推動智能制造是提升制造力水平的需要,通過對生產制造全鏈條的信息融合、全生產要素的資源整合、全過程的有效執(zhí)行,推動更有效、更經濟、更靈活的生產組織,實現產品成本最低、產品質量最優(yōu)、生產效率最高。推動智能制造,是提高核心競爭力的需要,智能制造模式下進一步拓展了企業(yè)的全面感知能力、各制造環(huán)節(jié)的深度協同能力、對風險隱患的預測預警能力等,形成了不可復制的企業(yè)核心競爭力。推動智能制造,是積極應對國際國內環(huán)境的需要。在百年未有之大變局的形勢下,不斷通過技術創(chuàng)新、組織創(chuàng)新和模式創(chuàng)新,不斷響應市場的需求變化,不斷適應新形勢、新任務和新要求。推動智能制造,是著眼企業(yè)長遠的戰(zhàn)略規(guī)劃和發(fā)展,是實現換道超車的需要,是企業(yè)從優(yōu)秀向典范的轉變的需要。智能制造是一場產業(yè)革命,就像網店與實體店、電動汽車與傳統(tǒng)汽車、膠卷相機與數碼相機的關系,只有找準道路,錨定目標,才能實現企業(yè)的轉型升級和升維重塑。
《中國制造2025》明確提出:“加快推動新一代信息技術和制造技術的融合發(fā)展,把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向,著力發(fā)展智能裝備和智能產品,推動生產制造過程智能化,培育新型生產方式,全面提升企業(yè)研發(fā),生產制造、管理和服務的智能化水平”。智能工廠是智能制造技術在生產制造過程智能化的具體實現,包括計劃管控智能化、過程協同智能化、設備互聯互通智能化、能源管控智能化、質量管控智能化、管理決策智能化、績效評價智能化等企業(yè)生產制造和經營管理的各個環(huán)節(jié)。
(1)深入理解智能制造。智能制造是以數字化核心,以數據驅動為基礎,運用“云大物移”智能技術解決和突破企業(yè)生產制造過程中的難點、痛點和瓶頸問題,利用生產制造環(huán)節(jié)的自感知、自學習、自執(zhí)行、自適應和自決策,對生產現場的“人機料法環(huán)”多源異構數據的全面采集和分析,發(fā)現并消除導致生產瓶頸、質量缺陷和設備故障等環(huán)節(jié)的深層次原因,努力實現生產制造全流程的可視化和透明化,不斷提高生產制造能力,提質控本降耗增效,提升企業(yè)核心競爭力。
(2)理念先行,知行合一,堅持數字化思維。企業(yè)數字化轉型,智能制造工作的推進需要自上而下推行數字化理念,從部門、崗位的角度培養(yǎng)和灌輸全員的數字化理念和思維,逐步打破以往傳統(tǒng)的設備“管理范式”,用數字化角度發(fā)現問題、思考問題,用數字化工具和手段解決問題,提升全員數字化思維和素養(yǎng)并在日常工作認真實踐,逐步形成企業(yè)的數字化文化。在企業(yè)數字化轉型中,智能工廠建設中,最難的不是具體的智能技術的應用,而是對現有組織、流程、習慣變革時的難點和痛點。
(3)堅持問題導向和目標導向,持續(xù)學習迭代。一方面,要緊緊圍繞《智能制造能力成熟的模型》的國家標準,在成熟度要求和制造能力等各環(huán)節(jié),逐步實施開展,不斷提升企業(yè)智能制造能力成熟度的等級。另一方面,要不斷強化對業(yè)務知識的理解和掌握,深刻洞悉業(yè)務流程中的痛點、堵點和難點問題,尋求數字化、智能化解決方案。同時,追蹤新技術、新設備的發(fā)展和應用,借鑒行業(yè)內外先進經驗和做法,不斷拓展企業(yè)智能化場景,實現生產制造全流程、全環(huán)節(jié)的信息感知,以訂單為驅動的資源能夠全景可視化,包括原輔料、生產計劃、設備狀態(tài)、能源供給、質量管控和指標控制等,并結合大數據、云計算和數字孿生等智能技術的應用,實現生產制造過程的可視化和透明化,成為一個透明工廠,打造一個不斷進化的智能新工廠。同時,實現全員、全系統(tǒng)的持續(xù)不斷的升級迭代,形成全員終身學習的習慣,促使組織不斷進步,各系統(tǒng)不斷依據業(yè)務需求進行迭代優(yōu)化,成為一個不斷進化、不斷迭代的智能新工廠。
(4)“人智驅動”向“數智驅動”的轉變。在技術層面,充分運用數字化技術、智能化技術推進“人機物”的互聯和互通,實現人、設備、環(huán)境的智能協同,人與設備、環(huán)境能夠對話,讓生產制造各個環(huán)節(jié)聯系更密切、協同更充分、控制更精準,成為一個高效集成的工廠。在業(yè)務層面,以數據和信息為驅動,形成高效的組織協同,實現各部門、各專業(yè)的聯動,打破部門與專業(yè)壁壘,形成集智攻關機制,讓共性問題流程化、制度化,讓個性問題專業(yè)化、知識化,實現輔助判斷更準確、輔助決策更科學,通過各設備、系統(tǒng)運行數據和決策經驗的不斷積累,不斷自學習、自分析和自適應,讓工廠更聰明、更智能。
(1)數據驅動,夯實設備的數字化基礎。智能制造,設備是基礎和關鍵因素,要求設備和設備管理通過自動化、數字化、網絡化、智能化等技術,實現更加高效、高質、低成本、靈活的生產與服務模式,從而提升企業(yè)的競爭力,支撐行業(yè)和企業(yè)高質量發(fā)展。目前,工業(yè)企業(yè)一些關鍵生產、設備、工藝管控、能源和安全環(huán)節(jié)還存在一些數據采集不完整,不齊全的情況,做好生產制造環(huán)節(jié)一些關鍵工藝設備、關鍵工序等重點環(huán)節(jié)設備的數字化改造和升級,發(fā)揮設備數據“眼鼻舌”作用,實現生產制造全環(huán)節(jié)的設備運行數據和、維護數據和工藝數據的全面采集、匯總和分析,為設備管理業(yè)務數字化打好基礎。
(2)業(yè)務數字化,實現設備管理業(yè)務環(huán)節(jié)的可視化和透明化。聚焦行業(yè)、企業(yè)生產制造過程的痛點、難點和“卡脖子”的瓶頸點,通過智能制造形成該環(huán)節(jié)的突破。通過數據匯聚和互聯互通互操作,基于數據解決生產制造過程的難點和痛點。用數據指導生產計劃、設備管控、工藝質量和能源管控等環(huán)節(jié),充分發(fā)揮數據這一核心驅動要素的作用。生產設備的每道流程都清晰可見,高度透明,設備通過對所感知(采集)的實時有效的數據傳送到云計算數據中心,通過所建立的數學模型進行大數據分析;如異常停機觸發(fā)緊急維修流程,同時推送故障常規(guī)備品備件預約單,推薦領用地點,推送建議維修人員,提醒必備維修工具集,預測維修時間過長則觸發(fā)備用機臺。
(3)以數據為核心,構建企業(yè)設備全生命周期的智能管控系統(tǒng)。圍繞企業(yè)數字化轉型的需要和智能制造工作推進,通過建立設備全生命周期的智能管控平臺,建立設備管理智能化管控模型,構建基于數據驅動的設備智能管控新模式,實時感知設備運行過程,科學評價設備健康狀態(tài),基于工業(yè)大數據分析預測設備劣化趨勢,推動設備精細化設備管理和預測性維護,提升設備運行的效率、可靠性和精度保持性,提高設備管理的科學性,通過提升設備狀態(tài)感知能力、設備實時分析能力、設備狀態(tài)預測能力、設備評價管控能力和設備共創(chuàng)共享能力,為生產、質量和成本管控做好堅實保障和支撐。
(4)以目標和問題為導向,設備管理業(yè)務流程和績效指標(KPI)為抓手,開展設備全生命周期的各類數據(運行數據、成本數據、效能數據等)進行采集和監(jiān)控,形成包括運行數據庫、績效指標庫,維護維修經驗庫、改善決策支持庫等數據庫的設備虛擬數據中心,通過對全面、精確地采集分析和精準預測相關設備類指標,為設備狀態(tài)分析、故障預測、維護維修和設備管理績效指標評價提供可量化的數據和技術支撐?;谝陨蠑祿姆治龊椭?,從設備運行效率、消耗、故障、設備狀態(tài)和能源等多維度實現設備綜合運行效能和績效的全局分析,最終實現企業(yè)設備管理全流程、全生命周期的可視化、透明化管控,推動設備管理的持續(xù)提升,實現設備綜合效能最大化。
(5)發(fā)揮智能制造技術賦能設備管理業(yè)務的作用,實現設備狀態(tài)全面感知、實時分析、狀態(tài)預測、輔助決策和精準執(zhí)行,降低設備運行過程的不確定性,全面提升設備狀態(tài)感知能力、實時分析能力、狀態(tài)預測能力和共創(chuàng)共享能力(圖1)。
圖1 設備管理智能化管控模型
面向智能制造的設備管理系統(tǒng)將更加適應制造型企業(yè)的生產節(jié)奏和工藝管控的要求,滿足大規(guī)模定制化、產品個性化、設備健康多樣化、系統(tǒng)結構復雜化、決策需求動態(tài)化的發(fā)展要求,支撐企業(yè)高質量發(fā)展的要求,在保障設備可靠性、安全性的前提下,通過智能制造的推進,實現設備管理業(yè)務數字化、數字業(yè)務化,基于數據驅動,建立設備管理模型,提高設備管理綜合效能,最大限度地降低企業(yè)設備管理成本,提高企業(yè)核心競爭力,為企業(yè)智能工廠建設,數字化轉型提供支撐和保障,全力推動制造型企業(yè)高質量發(fā)展。